淺談水利計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

李燁菱

摘 要：我國(guó)是一個(gè)水資源大國(guó)，水電蘊(yùn)藏的能量十分巨大，分布十分廣泛，水力發(fā)電是我國(guó)電力能源中的主要組成部分，全國(guó)有三分之一的電能由水電站提供。目前，我國(guó)各地大大小小的水電站數(shù)以千計(jì)，對(duì)于一些大型水電站，例如三峽水電站，丹江口水電站等大型水電站計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用十分成熟，計(jì)算機(jī)監(jiān)控和自動(dòng)化程度很高，但是對(duì)于絕大部分小水電站來(lái)講，計(jì)算機(jī)監(jiān)控和自動(dòng)化系統(tǒng)仍然不同程度的存在著一些問(wèn)題，影響水利工程的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：水利工程；計(jì)算機(jī)監(jiān)控；運(yùn)行維護(hù)

水利設(shè)施是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，隨著我國(guó)信息化進(jìn)程的加快，信息化程度的不斷加深，提高水利設(shè)施的信息化程度，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)水利設(shè)施的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控與維護(hù)，提高水利設(shè)施安全平穩(wěn)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行是發(fā)揮水利設(shè)施經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的重要手段，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控與維護(hù)能夠提高水利信息資源的應(yīng)用水平，繼而提高水利設(shè)施的效益。

一、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在水利設(shè)施中的運(yùn)用情況

計(jì)算機(jī)監(jiān)控在水利設(shè)施中主要用來(lái)監(jiān)控水電站設(shè)施的運(yùn)行與監(jiān)測(cè)管理，目前，我國(guó)絕大部分水電站的運(yùn)行都通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控與維護(hù)。

（一）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的類(lèi)型

目前，水利設(shè)施計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)有4種基本形式，第一種是常規(guī)控制裝置，簡(jiǎn)稱CASC，第二種是簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)監(jiān)控與常規(guī)控制裝置的雙重控制，簡(jiǎn)稱CCSC，第三種是以計(jì)算機(jī)監(jiān)控為主，常規(guī)控制為輔的方式，簡(jiǎn)稱CBSC，最后一種是計(jì)算機(jī)全過(guò)程監(jiān)控的方式。目前，對(duì)于一些大型的水利設(shè)施已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)全過(guò)程的監(jiān)控方式，而對(duì)于中小型的水電站，也采用以計(jì)算機(jī)監(jiān)控為主，常規(guī)控制為輔的方式，也有很多直接采用了計(jì)算機(jī)全過(guò)程監(jiān)控的方式，應(yīng)該說(shuō)，目前我國(guó)水利設(shè)施的運(yùn)行管理中已經(jīng)全面覆蓋了計(jì)算機(jī)監(jiān)控。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及自動(dòng)化元件可靠性的提高，實(shí)施計(jì)算機(jī)監(jiān)控的水利設(shè)施水電設(shè)備都能平穩(wěn)可靠的運(yùn)行，尤其是最近兩年建設(shè)的一些小水電，通過(guò)采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控為主，輔以常規(guī)設(shè)備控制的方式進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)人工操作按鈕，增加了系統(tǒng)的可靠性，也為已經(jīng)習(xí)慣常規(guī)操控的運(yùn)行管理人員提供了一定的方便。

（二）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能

一般水利設(shè)施計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都是按照無(wú)人值班或者少數(shù)人值班來(lái)設(shè)計(jì)的，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能主要包括數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理，機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控及運(yùn)行參數(shù)的自動(dòng)記錄和打印，機(jī)組正常自動(dòng)化操作，設(shè)備的保護(hù)，有功無(wú)功的自動(dòng)調(diào)節(jié)等功能，各水電站設(shè)計(jì)功能的實(shí)現(xiàn)程度因具體項(xiàng)目的不同而不同，一般對(duì)于上述功能都能實(shí)現(xiàn)，而對(duì)于自動(dòng)發(fā)電控制，自動(dòng)電壓控制等更高層次的控制只有部分水電站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

（三）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

在水利水電設(shè)施中，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有集中監(jiān)控系統(tǒng)，功能分散式監(jiān)控系統(tǒng)和分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)，目前，一些小型水電站大多都采用集中監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)于一些大中型的水電設(shè)施則采用的是分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)。

二、水利計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)管理

（一）做好及時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)

做好安全防護(hù)工作要從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理，監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)和應(yīng)急處理方面做好工作。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)要安裝防火墻軟件和殺毒軟件，要及時(shí)的對(duì)這些軟件進(jìn)行升級(jí)和更新，防止黑客入侵，要定期的對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行殺毒處理。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)有兩個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，一個(gè)是操作員站，工程師站和通信工作站，這三個(gè)站點(diǎn)是黑客容易入侵的入口，要嚴(yán)防病毒從這三個(gè)入口進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)，另一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)是與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信相連接的專用設(shè)備，如微機(jī)調(diào)速器，微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，要用專用設(shè)備防毒系統(tǒng)。除此之外還要密切監(jiān)視其他網(wǎng)絡(luò)專用設(shè)備的監(jiān)控，防止通過(guò)其他入口傳播病毒。對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)首先要加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)人員的安全意識(shí)，其次要建立計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的使用權(quán)限管理制度，設(shè)置一名系統(tǒng)管理員，其他每個(gè)維護(hù)員要用自己獨(dú)立的用戶名，配備若干個(gè)具有操作權(quán)限的值班員用戶，方便對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視。除此之外還要建立監(jiān)控系統(tǒng)外接光盤(pán)的使用登記制度，嚴(yán)禁工作人員在監(jiān)控系統(tǒng)的電腦上使用攜帶病毒的光盤(pán)。除了控制好值班人員日常的使用，還要建立起計(jì)算機(jī)故障應(yīng)急處理系統(tǒng)，對(duì)重要的數(shù)據(jù)要定期備份，妥善保管，制定系統(tǒng)故障時(shí)的重裝辦法，縮短系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）做好電源可靠性維護(hù)

水利水電的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一般采用的是獨(dú)立的不間斷電源供電，這種供電方式的輸入側(cè)交流和直流電源工作異常情況往往難以被發(fā)現(xiàn)，因此，要及時(shí)管制不間斷電源輸入側(cè)的供電情況，對(duì)直流電源質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性進(jìn)行定期檢查，并做好雙路交流電源的質(zhì)量檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)采取措施，確保計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)電源供電的連續(xù)可靠。

（三）開(kāi)關(guān)量輸入部分的維護(hù)

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于開(kāi)關(guān)量的輸入輸出有一套完整的隔離措施，為了避免外圍系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的影響，電站監(jiān)控系統(tǒng)大多都采用隔離技術(shù)，例如輸入與輸出的中間繼電器，光電隔離等技術(shù)，一般對(duì)于輸出繼電器大都安裝電阻二極管吸收電路，或簡(jiǎn)單的采用二極管鉗位電路（如圖1所示），在日常維護(hù)中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)續(xù)流二極管反向擊穿的現(xiàn)象，因此，要選擇反向電壓高，性能穩(wěn)定的二極管，并及時(shí)更換壞掉的二極管。

三、總結(jié)

要做好水利計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作，就要從系統(tǒng)安全與穩(wěn)定的角度出發(fā)，提高安全意識(shí)，定期的檢查計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，做好防病毒和日常檢查措施，還要關(guān)注監(jiān)控系統(tǒng)電源，輸入輸出通道等設(shè)備的跟蹤檢查，從系統(tǒng)的維護(hù)角度做好工作，為電廠的安全與穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

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